A inteligência artificial (IA) atingiu um marco notável com a criação de um sistema inovador pela equipe de pesquisadores da Universidade de Cambridge. Este sistema, concebido para imitar os principais aspectos da funcionalidade do cérebro humano, promete avanços significativos não apenas na compreensão da neurobiologia, mas também no desenvolvimento de IA mais eficiente e adaptável.
O cérebro humano, considerado uma proeza notável da natureza, destaca-se por sua capacidade de otimizar o processamento de informações e a eficiência energética na resolução de problemas complexos.
“O cérebro não só é excelente na solução de problemas complexos, como também o faz usando pouquíssima energia”, disse Jascha Achterberg, estudante de doutorado da Unidade de Ciências Cognitivas e do Cérebro do MRC em Cambridge e coautor do estudo. “Em nossa pesquisa recente, explicamos como, ao levar em conta as habilidades de resolução de problemas do cérebro, juntamente com seu objetivo de minimizar o uso de recursos, podemos entender a razão por trás da estrutura observável dos cérebros.”
O estudo, publicado na Nature Machine Intelligence, descreve como os pesquisadores conseguiram desenvolver um sistema de IA semelhante ao cérebro humano ao aplicar restrições físicas e de energia a um modelo baseado em redes neurais.
Neste sistema, os pesquisadores substituíram neurônios por nós de computação, cada um com uma localização em um espaço virtual, imitando a estrutura do cérebro. A proximidade desses nós influencia a facilidade de comunicação, semelhante à interação entre neurônios.
"Um desafio de navegação em um labirinto foi proposto ao sistema de IA, simulação comumente utilizada em estudos cerebrais com animais. Inicialmente, o sistema não tinha conhecimento da rota ideal, mas, por meio de interações repetidas com becos sem saída, ajustou a força das conexões nodais e estabeleceu centros nodais para otimizar a transferência de informações.
Os pesquisadores destacaram a semelhança entre a abordagem do sistema de IA e os métodos de aprendizagem humana, observando que o sistema desenvolveu uma estrutura interna que se assemelha ao cérebro humano.
Essa estrutura, altamente eficiente em termos de energia, reflete as conexões encontradas em diferentes áreas do cérebro humano.
Além das aplicações na neurociência, os pesquisadores apontaram implicações importantes na inteligência artificial. A capacidade do sistema de IA em resolver problemas de maneira semelhante aos humanos sugere que arquiteturas que imitam de perto os cérebros reais são necessárias, especialmente sob restrições físicas e de energia.
O potencial impacto na pesquisa de saúde mental é notável. “Os ‘cérebros’ artificiais nos permitem explorar caminhos que são impossíveis de estudar em um sistema biológico real”, disse Achterberg.
Ele enfatizou a capacidade de treinar o sistema para realizar tarefas específicas e manipular experimentalmente as restrições, abrindo novas possibilidades de compreensão e intervenção em distúrbios mentais.
Além disso, o estudo aponta para avanços futuros na inteligência artificial, sugerindo que sistemas que resolvem problemas semelhantes aos humanos podem exigir arquiteturas que se assemelhem muito aos cérebros reais.
O custo geral da fiação no sistema de IA desenvolvido em Cambridge é significativamente menor em comparação com sistemas típicos de IA, indicando uma eficiência aprimorada.
O coautor do estudo, Dr. Danyal Akarca, enfatizou a inspiração contínua que a neurobiologia oferece aos pesquisadores de IA. A pesquisa sugere que, ao incorporar os princípios de eficiência e adaptabilidade do cérebro, a IA poderia evoluir para formas mais intrincadas e conscientes de energia, semelhantes às complexidades cognitivas humanas.
A perspectiva de robôs que utilizam estruturas semelhantes às do cérebro humano para navegar em ambientes dinâmicos do mundo real abre novas possibilidades tecnológicas.
Achterberg destaca que, para processar informações extensas e em constante mudança, os robôs provavelmente precisarão de arquiteturas semelhantes às dos cérebros humanos, equilibrando restrições de energia com demandas computacionais.
Em resumo, a pesquisa da Universidade de Cambridge representa um passo significativo no campo da inteligência artificial, unindo os princípios do cérebro humano com o potencial da tecnologia.
À medida que os pesquisadores exploram essa interseção entre neurobiologia e IA, novas fronteiras estão sendo abertas, prometendo avanços não apenas na compreensão do cérebro, mas também na criação de sistemas de IA mais avançados e eficientes.
